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细胞核质转运及其受体在植物抗病防御反应中的调控作用
植物学报
2021, 56 (4):
480-487.
DOI: 10.11983/CBB21034
植物病害严重威胁全球粮食生产, 研究植物对病原菌防御机制和病原菌对寄主作物的侵染过程和分子机制, 有助于改良植物种源使其获得持久抗性。近年来, 日渐增多的研究表明, 一些抗病蛋白需要转移到细胞核内才能启动免疫反应, 进而发挥抗病防御作用, 而细胞核质转运受体是实现这些抗病蛋白核质转运必不可少的“载体”。因此, 细胞核质转运及转运受体在抗病防御中发挥重要作用。该文在介绍植物抗病防御反应机制的基础上, 综述了细胞核质转运及核质转运受体在植物抗病防御反应中的作用研究进展, 并对未来的研究方向进行了展望。  View image in article
图1
植物免疫机制
PTI: 模式触发免疫; ETI: 效应子触发免疫; PRRs: 质膜定位的模式识别受体; MAPKs: 丝裂原激活蛋白激酶
正文中引用本图/表的段落
植物和病原菌协同进化, 形成一种识别与被识别、免疫与被免疫的竞争对抗局面。目前, 植物进化出2层免疫系统, 并且这2层免疫系统相互协作来识别和抵御病原体(图1)。病原菌在植物侵染位点表面释放大量保守的病原体相关分子模式(pathogen-associated molecular patterns, PAMPs)或微生物相关分子模式(microbe-associated molecular patterns, MAMPs)。针对这些分子模式, 植物进化出与之对应的质膜定位的模式识别受体(the plasma membrane (PM)-localized pattern recognition receptors, PRRs)来感知这些PAMPs/MAMPs信号, 并与共受体结合来磷酸化激活胞质型类受体激酶(如BIK1 (botrytis-induced kinase 1)和BSK1 (BR-signaling kinase 1)), 进而引发一系列下游免疫反应, 如活性氧(reactive oxygen species, ROS)喷发、钙离子流产生、丝裂原激活蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK)激活和防御基因表达上调(昝新丽等, 2013; Wu and Zhou, 2013; Couto and Zipfel, 2016; Tang et al., 2017; Wang et al., 2020; Zhou and Zhang, 2020; 王伟和唐定中, 2021), 这类免疫反应称为模式触发免疫(pattern-triggered immunity, PTI), 是植物形成的第1层免疫防御系统。
本文的其它图/表
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